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很常用的表面处理工艺——电泳涂装
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表面处理是在基体材料表面上人工形成一层与基体的机械、物理和化学性能不同的表层的工艺方法。表面处理的目的是满足产品的耐蚀性、耐磨性、装饰或其他特种功能要求。

电泳涂装简介

电泳涂装是利用外加电场使悬浮于电泳液中的颜料和树脂等微粒定向迁移并沉积于电极之一的基底表面的涂装方法。这是一种特殊的涂膜形成方法,是对水性涂料很有实际意义的施工工艺。

电泳涂装创始于二十世纪六十年代,由福特汽车公司很先应用于汽车底漆。由于其出色的防腐、防锈功能,很快在军工行业得到广泛应用。近几年才应用到日用五金的表面处理。由于其优良的素质和高度环保,正在逐步替代传统油漆喷涂。

电泳涂装原理

阴极电泳涂料所含的树脂带有碱性基团,经酸中和后成盐而溶于水。通直流电后,酸根负离子向阳极移动,树脂离子及其包裹的颜料粒子带正电荷向阴极移动,并沉积在阴极上,即是电泳涂装的基本原理(俗称镀漆)。电泳涂装是一个很复杂的电化学反应,一般认为至少有电泳、电沉积、电解、电渗这四种作用同时发生。

电泳涂装工艺流程

电泳涂装工艺一般由涂装前预处理(除油→热水洗→除锈→冷水洗→磷化→热水洗→钝化)、电泳涂装、电泳后清洗、电泳涂膜的烘干等四道主要工艺组成。

电泳涂装过程伴有电解、电泳、电沉积、电渗四种电化学物理现象:

电解:在电泳过程中水发生电解,在阴极上放出氢气,在阳极上放出氧气,金属阳极产生溶解,溶出金属离子。

电泳:在导电介质中的带电荷的胶体粒子在电场的作用下,带正电荷胶体树脂粒子和颜料粒子由电泳过程移向阴极。

电沉积:漆粒子在电极上沉析现象称为电沉积。在阴极电泳涂装时带正电荷的粒子在阴极凝聚,带负电荷的粒子(离子)在阳极上凝聚。

电渗:刚沉积到被涂物表面上的涂膜是半透膜,在电场的持续作用下,涂膜内部所含水分从涂膜中渗析出来移向槽液,使涂膜脱水,这种现象称为电渗。电渗使亲水的涂膜变成憎水涂膜,脱水而使涂膜致密化。

电泳涂装特点

电泳漆膜具有涂层丰满、均匀、平整、光滑的优点,电泳漆膜的硬度、附着力、耐腐、冲击性能、渗透性能明显优于其它涂装工艺。

优点

采用水溶性涂料,以水为溶解介质,节省了大量有机溶剂,大大降低了大气污染和环境危害,安全卫生,同时避免了火灾的隐患;

涂膜厚度均匀,附着力强,涂装质量好,工件各个部位如内层、凹陷、焊缝等处都能获得均匀、平滑的漆膜,解决了其他涂装方法对复杂形状工件的涂装难题;

生产效率高,施工可实现自动化连续生产,大大提高劳动效率;

缺点

设备复杂,投资费用高,耗电量大,其烘干固化要求的温度较高,涂料、涂装的管理复杂,施工条件严格,并需进行废水处理;

只能采用水溶性涂料,在涂装过程中不能改变颜色,涂料贮存过久稳定性不易控制;

电泳涂装设备复杂,科技含量较高,适用于颜色固定的生产;

5电泳涂装应用

电泳涂装工艺作为一类新型的低污染、省能源、省资源、起作保护和防腐蚀性的涂装方法,具有涂膜平整,耐水性和耐化学性好等特点,容易实现涂装工业的机械化和自动化,适合形状复杂,有边缘棱角、孔穴工件涂装,被广泛应用于汽车、农用车、摩托车、电动车、柴油机、压缩机、家电、工程机械等机械制造行业,是生产加工行业必不可少的一道产品加工工序。


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